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物理 大学生・専門学校生・社会人

この画像の問題の解説をお願いします。

H o回 問題G 単振動 バネ定数kのバネがあり、水平に置かれている.片端は壁に固定されている.もう片端には質量mの 小球が取り付けられている. バネを伸びる方向にx軸をとり, バネが自然長であるときに小球の位置を 原点とする。小球を手で距離Lだけ引っ張りバネを伸ばした状態からゆっくり手を離すと、小球は単振 動をする。摩擦や空気抵抗は無いものとして, 以下の間に答えなさい。 (1) バネにつながれた小球が位置xにあるとき、 小球にはたらくカFを,符号を含めて表しなさい.) (2) 小球の運動方程式を書きなさい。 (3) 小球の振動の周期 T、振動数,, 角振動数 のを書きなさい。 (4) 小球の振動の振幅を 4, 初期位相を po として, 時刻 tにおける小球の位置xを,三角関数(cos) を 用いて表しなさい.角振動数はのをつかいなさい。 (5)(4)の結果を用いて、時刻 tにおける小球の速度ひを求めなさい。 (6) 時刻た0 でx=0 であったとする. この時の小球の速度の大きさ voを力学的エネルギー保存則から求 めなさい。 (7)(6)で得られた結果から初期条件(t=0 でx=0, ひ = vo) を用いて, 振幅Aと初期位相 po を求めなさ い。ただし,voには(6)で求めた値を使うこと.

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物理 大学生・専門学校生・社会人

教えてください🙇‍♀️ 運動方程式を立てる 初期条件 その他考えられそうな問題

1. 図のように, 片端が固定されたバネ (バネ定数 (> 0)) の別端に質量 7 の質点がつながれてい る。バネは水平に設置されており, 物体はバネが横たわる直線に沿って運動する。物体が運動す るこの方向に z 軸をとり, z 軸の原点をバネが自然長のときの物体の位置とし, ばねが伸びる向 きを正向きとする (図参照)。時刻#における物体の座標を z() と表す。物体には, バネが及ぼ すフックの力と, 動摩擦力が作用しており, 動摩擦力の大きさは げ である (げ は正の定数)。空気 抵抗は無視できる。はじめ, 物体を座標 ー-,: のところに静止した状態で手で固定し (ア は正の定 数) , ょ= 0 に静かに手を離すと物体は動き始めた。以下, 物体が動き始めてから, 物体が最初に 静止するまでの間について考える。 自然長 OM夫。 > 0 0000較3。 0 の(9 以下, どのような問いが作りえるかを予想して準備してください。 ただ, 試験では, 自分が用意した答えにとらわれずに, よく問題を読んをで, その場でよく 考えて解 答してください。的外れなことを書いたのでは, ほとんど得点できません。

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